中2理科「水の電気分解」覚え方や実験の手順

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中学2年理科。化学変化の中の分解「水の電気分解」について学習します。

  • レベル★☆☆☆
  • 重要度★★☆☆
  • ポイント:発生する気体と体積の覚え方、実験の手順

水の電気分解

水の電気分解

水に電流を流すと、陽極から酸素が、陰極から水素が発生します。

水→水素+酸素

1種類の物質が2種類以上の別の物質になったので、分解という化学変化になります。電気パワーで分解したので、分解の中でも電気分解になります。

陰極から発生する水素は、マッチの火を近づけることで判別できます。マッチの火を近づけると、音を立てて水素が燃えます。一方の陽極から発生する酸素は、線香の火で調べることができます。線香の火を近づけると、線香が激しく燃えます。

どちらの極から、どの気体がどんな体積比で発生するか、語呂合わせで簡単に覚えることができます。

「用意ドンッ!1・2・3・4!」

陽極と陰極に発生する気体の体積比、発生する気体が交互に登場します。

陽極陰極)ドンッ!酸素の体積水素の体積酸素水素)!

水の電気分解
水を電気分解する実験を行った。これについて次の各問いに答えよ。
(1)陽極から発生する気体の名称を答えよ。
(2)陰極から発生する気体を調べる方法とその結果を、簡潔に答えよ。
(3)陽極と陰極から発生する気体の体積比を、簡単な整数比で答えよ。

解答(1)酸素 (2)マッチの火を近づけると、水素が音を立てて燃える。 (3)1:2

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電気分解の手順

電気分解の手順

水の電気分解では、実験の手順や操作の理由なども聞かれます。ここでは2つのポイントがあります。

  1. ピンチコックを閉めるとき開けるとき
    電流を流す前にピンチコックを開きましょう。気体が発生すると体積が大きくなりゴム栓が外れる恐れがあります。
  2. 水酸化ナトリウムを水に溶かす理由
  3. 純粋な水は電流が流れません。小さな電圧で電気分解を進めるために水酸化ナトリウムを水に溶かします。
電気分解の実験
水の電気分解を行う際に、次の操作を行う理由を答えよ。
(1)水に水酸化ナトリウムを溶かす。
(2)電流を流す前にピンチコックを閉じる。

解答(1)小さな電圧で電気分解を進めるため。 (2)発生した気体でゴム栓が外れるのを防ぐため。

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